obtención de etanol a partir de cáscaras de naranja

8/17/2019 Obtención de Etanol a Partir de Cáscaras de Naranja

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PRACTICA INTEGRAL DE CURSOLaboratorio de Operaciones Básicas de Ingeniería

Obtención de Bioetanol a Partir de Cáscaras de Naranja(Citrus sinensis L .)

Car os Andr!s A "are# So artea$ Nat%a ia Andrea Arias R&biob$ Andr!s 'e ipe CorraL(pe# c$ Car os Andr!s Ria pe L(pe#d$ Gi "er Rosero C%aso)e$ L&is Enri*&e +&i,ano

Cer*&era- $ L&isa 'ernanda .ia-ara Sando"a g$ Car os A berto Re)es A egria%$ Car/enEdit% Urresti 0a a/ai1

Uni"ersidad Naciona de Co o/bia$ 'ac& tad de Ingeniería ) Ad/inistraci(n$ Ingeniería Agroind&stria 1

Resumen

E ob,eti"o de este traba,o -&e obtener bioetano a partir de cáscaras de naran,a 2Citrussinensis 31 Por /edio de &n pretrata/iento -ísico se red&,o e ta/a4o de as /&estras )$ are/oci(n de ignina se rea i#( con %idr(5ido de sodio ) s& -ato de ca cio1 La %idr( isisácida se e"( a cabo con ácido s& -6rico a 78 a 9::;C ) 97 psi para obtener &n ,arabea#&carado1 Se deter/in( e contenido de a#6cares red&ctores de ,arabe antes ) desp&!sde a -er/entaci(n1 Este ,arabe -&e -er/entado con Saccharomyces cerevisiae en &nreactor /& tiprop(sito con agitaci(n1 E etano obtenido -&e separado por dob e desti aci(n- as%1 Se deter/in( e contenido de etano por picno/etría ) se encontr( -ina /ente *&econ as cáscaras de naran,a se p&do obtener :$77: itros de etano por cada <:$=7 >g deresid&os de cáscara de naran,a$ con &n porcenta,e de a co%o de ?98 en a /e#c a -ina $) &n rendi/iento de <:$@8 en a desti aci(n1

Palabras Clave: Etano $ bio/asa ignoce & (sica$ cáscaras de naran,a$ %idr( isis ácida1

Abstract

T%e ob,ecti"e o- t%is or as to obtain et%ano -ro/ orange pee 2Citr&s sinensis3 1T%ro&g% a p%)sica pretreat/ent$ t%e sa/p e si#e as red&ced and t%e re/o"a o- ignin

as per-or/ed it% sodi&/ %)dro5ide and ca ci&/ s& -ate1 Acid %)dro )sis as carried o&tit% 78 s& -&ric acid at 9:: ; C and 97 psi to obtain a s&gar s)r&p1 T%e red&cing s&gar

content o- t%e s)r&p be-ore and a-ter -er/entation as deter/ined1 T%is s)r&p as-er/ented it% Sacc%aro/)ces cere"isiae into a /& tip&rpose reactor it% stirring1 T%eet%ano obtained as separated b) - as% disti ation t ice1 T%e et%ano content asdeter/ined b) p)cno/etr) and -ina ) -o&nd t%at orange pee s co& d obtain et%ano a co%orepresented a percentage o- ?98 in t%e -ina /i5t&re$ it% a -ina )ie d o- <:1@ 81

Ke !ords: Et%ano $ ignoce & osic bio/ass $ orange pee $ acid %)dro )sis1

". #N$RO%&CC#'N

Petr( eo$ gas nat&ra ) s&s deri"ados representan e 778 de cons&/o /&ndia deenergía1 Son esos co/b&stib es os *&e per/iten a e5istencia de os /edios detransporte *&e tene/os %o)$ así co/o gran parte de as acti"idades ind&stria es1La/entab e/ente$ os co/b&stib es -(si es$ son reser"as -initas$ a seg&ridad deabasteci/iento es prob e/ática para /&c%os países *&e os i/portan ) s& &so es aprincipa -&ente de os gases *&e están pro"ocando ca/bios c i/áticos ) e ca enta/iento

1




g oba 1 Por tanto$ es necesario encontrar s&stit&tos para esos co/b&stib es1 Nada /ásraciona *&e prod&cir os en base a /ateria orgánica reno"ab e 2bio/asa3$ a partir de ac&a en &n pasado distante$ a nat&ra e#a prod&,o os co/b&stib es -(si es *&e &ti i#a/osen a act&a idad12 BNDES$ =:: 13

Toda prod&cci(n se basa en a trans-or/aci(n de /aterias pri/as *&e e5traídas de/edio nat&ra son tras-or/adas en prod&ctos 6ti es para e cons&/o %&/ano$ dando &gar a s&bprod&ctos o resid&os *&e entran de n&e"o a /edio$ a ser desec%ados por e%o/bre1

E inter!s /&ndia por e desarro o de os bioco/b&stib es se e/pe#( a incre/entar %acia/ediados de a pasada d!cada$ en e /arco de a preoc&paci(n para e desarro o de-&entes n&e"as ) /ás i/pias de energía$ *&e per/itan a"an#ar en a s&peraci(n deparadig/a energ!tico act&a 1 En ese escenario destaca e Brasi $ c&)o progra/a debioetano de ca4a de a#6car para s&stit&ir a gaso ina se está adoptando en otros paísesprod&ctores co/o Co o/bia$ .ene#&e a$ 0o#a/bi*&e e is as 0a&ricio1 2BNDES$ =:: 13

La prod&cci(n de bioco/b&stib es a base de /aterias pri/as "egeta es se p&ede e-ect&ar por /edio de distintas r&tas tecno (gicas1 Los co/b&stib es prod&cidos a partir de/aterias pri/as *&e no son -&entes a i/enticias$ para o c&a se &ti i#an tecno ogías *&etoda"ía están en etapas de in"estigaci(n ) desarro o ) con costos de prod&cci(n a6n /&)e e"ados1 Los co/b&stib es de seg&nda generaci(n serán &na a ternati"a /&) e-ecti"apara ree/p a#ar a os co/b&stib es -(si es sin &ti i#ar c& ti"os a i/enticios1 A)&darán aco/batir &n prob e/a *&e nos inc&/be ) preoc&pa a todos$ co/o es e ca enta/ientog oba 1 2EIA =:: 31

Entre os co/b&stib es í*&idos destacan e etano ) e biodiese $ /ediante as r&tasbio (gicas$ e bioetano se p&ede prod&cir a base de c&a *&ier bio/asa *&e contengacantidades signi-icati"as de a /idones o a#6cares$ e a /id(n se con"ierte en a#6cares/ediante &n proceso en#i/ático a a tas te/perat&ras1 En ese caso$ os a#6cares

iberados son -er/entados con e"ad&ras$ ) e í*&ido -er/entado res& tante s&-redesti aci(n para a p&ri-icaci(n de bioetano 1 Los /ercados de etano se enc&entranencabe#ados por Estados Unidos de A/!rica$ Brasi )$ en /enor /edida$ a Uni(nE&ropea 2OCDE 'AO 2=:9<331

Co o/bia c&enta con <= departa/entos *&e co/prenden 919:9 /&nicipios os c&a esgeneran cerca de =71: @ tone adas /!tricas diarias de resid&os s( idos do/!sticos LaS&perintendencia de Ser"icios P6b icos Do/ici iarios 2SSPD3 deter/in( *&e a generaci(nde estos resid&os está distrib&ida de a sig&iente /aneraF e :1 @8 29:1:<9 t día3 de"o &/en tota de resid&os prod&cido a ni"e naciona $ corresponde a as c&atro grandesci&dades de país$ Bogotá D1C$ seg&ido de Ca i$ 0ede ín ) Barran*&i a1 E 9 1 8 de totnaciona 2 1?@: t día3 es generado en = ci&dades capita es ) e :178 29:197? t día3 es

generado en os 91:?@ /&nicipios restantes1 20ar& anda$ =::@31La prod&cci(n perHcápita de país en grandes ci&dades co/o Bogotá se tiene &n "a or /edio de :1@7 g %ab día$ en ci&dades inter/edias de :1 9 g %ab día ) en pob acionespe*&e4as :1<9 g %ab día1 20ar& anda$ =::@31

Co/o indica Torres$ 2=:9=3 en di-erentes /&nicipios de departa/ento de .a e deCa&ca$ se obser"a e predo/inio de os biorresid&os 2resid&os de co/ida ) ,ardín3 abarcaente 79H ? 8 peso$ e"a &ados por co/posici(n -ísica entre resid&os de co/ida$

2




%igi!nicos$ pape $ cart(n$ p ástico "idrio$ te5ti $ /adera$ ,ardín$ cerá/ica ) otros1 Deac&erdo a a descripci(n de origen de resid&os residencia $ co/ercia e ind&stria 1

Co/o o /enciona R&eda ) errera$ as cascaras de resid&os$ a ig&a *&e todos os/ateria es ignoce & (sicos$ se co/ponen de ce & osa$ %e/ice & osa ) ignina co/oprincipa es po í/eros nat&ra es1 Los -r&tos cítricos$ ade/ás de os carbo%idratos si/p es2-r&ct&osa$ sacarosa ) g &cosa3 ta/bi!n contienen po isacáridos no a/i áceosco/6n/ente conocidos co/o -ibra diet!tica1 La ce & osa$ %e/ice & osa ) ignina estápresente en &n =7 a <:8

Ce & osaF +&í/ica/ente se de-ine co/o &n %o/opo i/ero de a DHg &cosa1 Los resid&osde -r&tas se consideran co/o &no de os co/p&estos bio (gicos de nat&ra e#a po i/!rica/ás ab&ndante en a nat&ra e#a1 Las -ibras de ce & osa presentan dos regiones$ a regi(na/or-a ) a regi(n crista ina1 La di-erenciaci(n de a ce & osa en estas dos regionesper/ite reconocer a necesidad de rea i#ar &n pretrata/iento a estos desec%os con eob,eti"o de desestabi i#ar a regi(n crista ina ) ograr /a)or grado de %idro isis1

e/ice & osaF es &n po isacárido no ce & (sico$ genera /ente so &b e en ag&a$ so &b e ená ca i$ ) /ás -áci /ente %idro i#ab e en &n ácido1 La si/p icidad *&e presenta a%e/ice & osa a ata*&e *&í/ico con respecto a a ce & osa$ a con"ierte en &n -actor deinter!s para a %idr( isis1

LigninaF es e co/ponente de nat&ra e#a no po isacárida /ás ab&ndante en as paredesce & ares "egeta es1 Está -or/ada por a e5tracci(n irre"ersib e de ag&a de os a#6cares$creando co/p&estos aro/áticos1 La ignina tiene &na /arcab e tendencia a s&-rir reacciones de a&tocondensaci(n *&e di-ic& tan s& ais a/iento sin presentar a g6n ca/bio1Por tanto a ignina no es &n /ateria de inter!s para a prod&cci(n de a#6cares$ por oc&a es idea $ retirar a /ediante a ap icaci(n de pretrata/iento de os resid&os orgánicos12R&eda J errera$ =::?31

La co/posici(n de os po í/eros presentes en a cascara de naran,a dependen de ascondiciones c i/áticas ) de terreno donde se %a)an generado$ a iterat&ra reporta &naco/posici(n pro/edio en porcenta,e peso a peso de ignina de =:1?<$ %e/ice & osa 9:1 ?) de ignina de =1?=8 2Sánc%e#$ et a K =:9:31

La %idr( isis ácida$ es &n proceso *&í/ico *&e e/p ea cata i#adores ácidos paratrans-or/ar as cadenas de po isacáridos *&e -or/an a bio/asa 2%e/ice & osa )ce & osa3 en s&s /on(/eros e e/enta es1 Este tipo de %idr( isis &ti i#a di-erentes c asesde ácidos$ siendo /ás &sados a ni"e ind&stria os ácidos c or%ídrico ) s& -6rico$ see/p ean ácidos concentrados 29:H<:83$ a ba,as te/perat&ras 29 :H9@: C3 ) /a)or d&raci(nK ) os *&e &ti i#an ácidos di &idos 29H783$ a te/perat&ras %asta de = : C$ )/enor tie/po de reacci(n1 2Sánc%e#$ et al 1 =:9:31

Las e"ad&ras e/p eadas en a -er/entaci(n$ a&n*&e /ás entas en a e,ec&ci(n deproceso de -er/entaci(n$ son os /icroorganis/os de /a)or &so en a prod&cci(n deetano $ debido a s& prod&cti"idad$ ba,a prod&cci(n de in%ibidores ) -aci idad de separaci(ndesp&!s de a -er/entaci(n1 En dic%os procesos se e/p ean e"ad&ras de os g!nerosCandida (seudotropicalis), Saccharomyces (ceresviceae, ellipsoideus, anamensisi,carlsbergensis) y Kluyveromyces marxianus y fragilis $ *&e ade/ás de a tas e-iciencias$son capaces de traba,ar a te/perat&ras s&periores a os :;C1 2Sanc%e#$et al 1 =:9:31

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E ob,eti"o de a práctica integra es obtener bioetano a partir de resid&os de cáscaranaran,a e identi-icar a cantidad de a#&cares tota es para obtener &na so &ci(n rica enetano a partir de a so &ci(n e5traída de a -er/entaci(n ) -ina /ente deter/inar erendi/iento de obtenci(n de bioetano a partir de resid&os de cáscara de naran,a1

. OB *$#+O,

." OB *$#+O -*N*RA

Obtener bioetano a partir de resid&os de cáscara naran,a 2Citrus sinensis L.) /ediante%idro isis acidad$ -er/entaci(n ) desti aci(n1

. OB *$#+O, *,P*C/0#CO,

• Caracteri#ar a g&nos aspectos de /ateria bio (gico co/o %&/edad$ /ateria seca) ta/a4o (pti/o de partíc& a1

• Deter/inar os a#6cares red&ctores en e ,arabe antes ) desp&!s de a-er/entaci(n$ co/o ta/bi!n e a&/ento en os grados de a co%o ) dis/in&ci(n de

Bri5 d&rante e proceso de -er/entaci(n1

• Deter/inar e rendi/iento de proceso ) os grados de a co%o -ina 1

1. 2ateriales 23todos

1." 2aterial bioló4ico

Los resid&os de naran,a 2Citrus sinensis L 13 son s&/inistrados por &n estab eci/ientoin-or/a &bicado en Pa /ira$ .a e de Ca&ca$ en donde se prod&ce ,&go de naran,aK a

e"ad&ra para e proceso -er/entati"o será e"ad&ra acti"a co/ercia 2Saccharomycescerevisiae 31

1. 2ateriales e5ui6os

H 0o ino de /arti osH A&toc a"eH Potenci(/etroH M&ego de ta/ices T) er H Ba an#a digitaH Ba an#a ana íticaH Ba an#a de %&/edadH Probeta de 9:: / $ 9::: /H Reactor /& tiprop(sitoH Lona para ta/i#adoH Re-ract(/etroH Secador con"ecti"o de bande,asH Ba des p ásticos de 9= itrosH G&antes de carna#aH Ter/(/etroH Cron(/etro

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H Unidad de desti aci(n pi otoH A co%o í/etro

1.1 Reactivos

H idr(5ido de sodio 2NaO 3 :$9N ) 7NH S& -ato de ca cio 2CaSO3H cido s& -6rico 2=SO 3 a 78H cido <$7HDinitro sa icí ico 2DNS3H 'os-ato de a/onio 2N 3<PO a :1=78H G &cosa acti"a

1.7 Acondicionamiento del material

1.7." Rece6ción

Para a recepci(n de os resid&os de naran,a 2cáscaras de naran,a3 se considera s&estado de /ad&re# -isio (gica estab ecida por s& co or a/ari o$ de apariencia sana ) enb&en estado11.7. ,elección

Se se eccionarán os resid&os *&e presenten as /e,ores condiciones re*&eridas para edesarro o co/oF b&en estado sin presencia de go pes ) ibres de c&a *&ier partíc& ae5tra4a1

1.7.1 avado

Una "e# *&e se se eccionan as cáscaras de naran,a se a"arán con ag&a$ con e -in dee i/inar c&a *&ier conta/inante ad%erido a as /is/as1

1.7.7 Reducción de tama8o

Las cáscaras de naran,a son red&cidas a &n ta/a4o /enor &sando c&c%i os ) tab as1

1.9 Caracteri ación del material

1.9." 2ateria seca ;umedad

Para e contenido de /ateria seca ) de %&/edad e /ateria bio (gico se sec( a 7 C en&n secador con"ecti"o de bande,as d&rante < %oras ) se aco/pa4( e proceso con &naba an#a de %&/edad1

1.< 2olienda $ami ado

Las cáscaras de naran,a desp&!s de secadas -&eron so/etidas a /o ienda en e /o inode 0ati os de a Uni"ersidad Naciona de Co o/bia H sede Pa /ira1

1.= %esli4ni>icación

5




0e,ía Gira doet al, 2=:: 3$ aconse,a rea i#ar e proceso de degradaci(n de ignina parapoder obtener a ce & osa1

abiendo red&cido as cáscaras de ta/a4o se rea i#a e /!todo básico de e i/inaci(n deignina$ reportado por o)os ) P!re# 2=::73$ s&/ergiendo a cáscara /o ida en &na

so &ci(n de NaO :19NF a os 97 /in&tos se adicion( s& -ato de ca cio ) se de,( en reposopor < %oras$ se separ( e /ateria partic& ado de a so &ci(n por /edio de &na ona1

1.? @idrólisis

La %idr( isis ácida se e"( a cabo adicionando 7: / de ácido s& -6rico a 78 por cada9:: gra/os de /ateria $ a &na te/perat&ra de 9::;C ) 97 psi$ d&rante 97 /in&tos$ co/o

o reporta S&n J C%eng 2=::=31 L&ego os ,arabes obtenidos se separaron de osco/ponentes *&e se precipitan$ por ta/i#ado1 Se deter/ina e contenido de a#6cares en

os ,arabes obtenidos1

1. Cuanti>icación de a cares reductores

E contenido de a#&cares red&ctores en e ,arabe de cáscara de naran,a se deter/in(seg6n e /!todo 0ILLER$ G1 29@7@31 Se pesan :$7 g de ácido <$7 dinitrosa icí ico$ 97 g detartrato de NaH> ) :$ g de NaO 1 Se dis&e "e e NaO en =: / de ag&a ) se a4ade enagitaci(n e tartrato de NaH> enta/ente1 Se co/p eta con ag&a %asta : / ) seco/ien#a a a4adir enta/ente e ácido <$7 H dinitrosa icí ico1 Se de,a en agitaci(n$ a/e#c a se a-ora a 7: / con ag&a desti ada ) se -i tra1 Se a /acena a ;C en -rascosá/bar1 La concentraci(n de a#6cares red&ctores se deter/ina &ti i#ando &na c&r"a deca ibraci(n de absorbancia en -&nci(n de concentraci(n1 Para obtener esta c&r"a seprepararon so &ciones de =::H9::: /g L$ &ti i#ando g &cosa co/o estándar1 Se to/a :$7/ de as di-erentes so &ciones ) :$7 / de reacti"o DNS ) se depositan en &n ba (na-orado de 9: / $ se /e#c a ) se pone a ba4o /aría a 9::;C por 7 /in e in/ediata/entec&/p ido e tie/po se detiene a reacci(n poniendo os ba ones en ag&a -ría1 Se e)( a

absorbancia de cada &na de e as en &n espectro-ot(/etro 2S I0AD U U.H9 ::3 a &naongit&d de onda 7 : n/1

1." 0ermentación

Desp&!s de a %idr( isis$ se a,&st( e p a $7 7$: con NaO 7N ) co/o n&trientes se&ti i#a :$=78 p " de -os-ato de a/onio 2N 3<PO ) se inoc& a con :$==78 P . de e"ad&raacti"a -resca co/ercia (Saccharomyces cerevisiae) dis&e ta en &n poco de ,arabe co/o

o reportan C&adrado J .! e# 2=::?31

La -er/entaci(n se rea i#( en &n reactor /& tiprop(sito en anaerobiosis a <:;C ) =: rp/$por < %oras$ seg6n R&í# J Arias 29@@ 3$ contro ando e p ) a te/perat&ra de a

-er/entaci(n a co%( ica1 Se to/an /&estras en di-erentes apsos de tie/po d&rante <%oras$ -ina /ente se to/( e "a or de Bri5 ) p 1

1."" %estilación

E prod&cto obtenido se separ( &ti i#ando &na desti aci(n - as% en a p anta pi oto deLaboratorio de Operaciones Unitarias de a Uni"ersidad Naciona de Co o/bia SedePa /ira1 Esta operaci(n consiste en separar dos co/ponentes de &na /e#c a i*&ida$basada en e p&nto de eb& ici(n1 La &nidad opera "apori#ando &na porci(n de í*&ido de

6




-or/a instantánea e c&a es condensado sin *&e e5ista re- &,o en a torre de desti aci(n1Toda a operaci(n de desti aci(n se rea i#( a = psi ) 9:=;C para a pri/era parte ) 9psi )9:9;C para a seg&nda parte1 La pri/era parte consisti( en desti ar a /e#c a iniciaobtenida desp&!s de a -er/entaci(n ) a seg&nda parte consisti( en desti ar a /e#c ares& tante de a pri/era desti aci(n con e -in de a&/entar a concentraci(n de a co%o en

a /e#c a1

1." %eterminación de 4rados de alco;ol

Los grados de a co%o se deter/inaron /ediante picno/etría ) a co%o i/etría1 Eporcenta,e de a co%o obtenido se deter/in( a partir de /!todo de picn(/etro1 Ladensidad encontrada a partir de picn(/etro se co/par( con a tab a Properties o- a*&eo&s et%ano so &tions encontrada en e ibro LangeQs andboo o- C%e/istr)$ 9:t% ed$en a c&a se co/para e porcenta,e de a co%o ) a te/perat&ra de /edio contra adensidad reportada por e picn(/etro

7. Resultados %iscusiones

Tabla ! Cantidad de c"scaras de naran#a y humedad obtenidos despu$s de operacionesde %condicionamiento

O6eración Cantidad(K4) D @umedadRecepci(n <:$7: <$

Se ecci(n ) Troceado <:$=7 <$Secado @$=:

0o ienda ) Ta/i#ado @$:7: $<

Con respecto a a %&/edad inicia de as cascaras de naran,a estas presentaron &n "a or de <$ 8 cercano a "a or deter/inado por 2Te,edaet al., =:9:3 *&e reporto &n porcenta,ede %&/edad de as cascaras de naran,a de ?@$<78K ig&a /ente est&dios rea i#ados por

Bo& ro&-a et a $ =:97K Lag%aHBena/ro&c%e et a $ =:9<K +&iro#$ =::@ ) >a//o&n$ =:9=$reportan %&/edades para cascaras de naran,a -rescas de 7@$ ? $ 9 ) 8respecti"a/ente$ por o c&a se p&ede obser"ar *&e e contenido de %&/edad inicia de/ateria bio (gico se enc&entra dentro de rango de %&/edad reportada en anterioresest&dios1

Por otro ado se p&ede considerar &n poco a ta a %&/edad desp&!s de secado a 7 Cd&rante < %oras$ e /ateria bio (gico a can#( &na %&/edad de 8$ *&e es s&perior a areportada por ang et a $ =:97 de 7$ <8 desp&!s de = %oras de secado a 7: ;C$ esdecir si se desea a can#ar &na %&/edad /enor en &n /enor tie/po$ para e"ar a/o ienda$ debería &sarse &na te/perat&ra /ás a ta en e %orno desecador1 Sin e/bargo$

Santi et al, =:9 $ traba,aron con resid&os de cascara de naran,a en po "o secado en%ornos rotatorios a :; C e c&a a can#o &na %&/edad de ?$@=8$ *&e es apro5i/ada a aa can#ada por e presente est&dio$ &ti i#ando secado a 7 ;C1 Desp&!s de /o ienda )ta/i#ado$ se obser"a &n a&/ento en a %&/edad de po "o seco de cascara de naran,a$ oc&a se debe probab e/ente a contacto de po "o con as condiciones a/bienta esd&rante s& /anip& aci(n en esta operaci(n$ p&esto *&e en condiciones a/bienta es dea ta %&/edad se p&eden a-ectar a as propiedades -ísicas ) *&í/icas de os /ateria es en

7




po "o co/o por e,e/p o$ &n a&/ento en e contenido de %&/edad$ especia /ente acontenidos de %&/edad por enci/a de 7812>arde et a $ =:973

La cantidad tota de /ateria bio (gico para des igni-icar es de @$:7 >g$ se &ti i#( 9 =g deNaO ) 7$=7 Litros de Ag&a para preparar a so &ci(n de NaO :19N$ en a c&a sons&/ergidos os s( idos /o idos ) ta/i#ados1 Desp&!s de 97 /in&tos se agregaron 9 $ gde s& -ato de ca cio ) se /e#c ( /&) bien$ &ego se de,( reposar < %oras$ en recipientecerrado1 A ter/inar e tie/po re*&erido se procede a separar a ignina de os s( idos$&ti i#ando &na ona1 Se obt&"ieron 97 Litros de Lignina1

En e ensa)o rea i#ado$ en a %idr( isis se agregaron $7=7 Litros de ácido s& -6rico a 78en @$:7: >g de /ateria separado en a des igni-icaci(n1 L&ego os ,arabes obtenidos sesepararán de os s( idos por /edio de presi(n &ti i#ando &na ona1 E condensadoobtenido -&e de <$? >g1

Se deter/ina e contenido de a#6cares en os ,arabes obtenidos$ &na cantidad de 9?Litros con @$@ Bri5 ) p de =$<1 Para a,&star e p se &ti i#aron ?@g de NaO en < 7 /de ag&a 27N3 para e"ar e p de =$< a 7$=$ para a,&star a &n p (pti/o para a-er/entaci(n$ para os 9? L de ,arabe obtenidos se &ti i#aron : g de 'os-ato de a/onio22N 3<PO 3 co/o n&triente1 Para acti"ar a e"ad&ra se &ti i#aron =7 / de ,arabe ) <? gde e"ad&ra a : C1 Las condiciones d&rante a -er/entaci(n se /&estran en a tab a =$apreciadas con /ás c aridad en as grá-icas 9 ) =1

Tabla &! Condiciones durante el tiempo de fermentaci'n0edici(n Bri5 p

Pri/era inicia @$@ 7$=Seg&nda 9= %oras desp&!s $9 $7Tercera 9@ %oras desp&!s ?$@ $

C&arta /edici(n < %oras desp&!s ?$ $=

E porcenta,e de a co%o obtenido &ego de a -er/entaci(n de ,arabe -&e de 9:$:9 8 . .$e c&a se obt&"o en &n tie/po de < %oras$ con &n p inicia de 7$= ) @$@ ;Bri51 Seobser"( *&e a ana i#ar e p ) ;Bri5 &ego de as 9= %oras de inc&baci(n -&eron a rededor de $7 ) $9 respecti"a/ente1 A co/parar os res& tados con 'onseca J 0at&rana 2=:9:3$se encontr( *&e e /á5i/o porcenta,e de a co%o obtenido en resid&os de -r&tas "arioentre 7$? ) @$ 8 en e periodo de inc&baci(n de %oras$ a -er/entaci(n se rea i#(d&rante &n tie/po de <? %oras ) os /a)ores res& tados registrados para ensa)os por d&p icado -&eron de @$<98 ) @$ 8 $ Se4a ando *&e n&estro porcenta,e se enc&entracerca de registrado ) esto debido a a %idro isis ácida con &na concentraci(n de 78 ) enco/paraci(n con 'onseca J 0at&rana 2=:9:3$ se enc&entra *&e entre 8 ) ?8 de ácidos& -6rico$ se obt&"ieron as concentraciones antes /encionadas d&rante as pri/eras%oras de -er/entaci(n12Grá-ica 9 ) =31

8




0 5 10 15 20 25 30 35 404

5

6

7

8

9

10

11

12

°Brix Durante Fermentación

Tiempo (horas)

°Brix

r"fica . *rix durante el tiempo de fermentaci'n

0 5 10 15 20 25 30 35 403

3.5

4

4.5

5

5.5

pH Durante Fermentación

Tiempo (horas)

pH

9




r"fica &. p+ durante el tiempo de fermentaci'n

Cuanti>icación de a cares reductores

La grá-ica < /&estra e a to coe-iciente de corre aci(n para as c&r"as patr(n de G &cosa&ti i#ando e /!todo DNS$ esto indica *&e tan acertado es e /ode o en a c&anti-icaci(nde a#6cares red&ctores1 Ade/ás a c&anti-icaci(n de a#6cares red&ctores es &npará/etro de "ita i/portancia )a *&e nos per/ite e"a &ar e contenido de a#6caresred&ctores obtenidos desp&!s de proceso de %idr( isis ácida ) ta/bi!n nos indica acantidad de a#6cares capaces de ser -er/entados por a cepa Saccharomycescerevisiae.

0 0.5 1 1.50

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

f(x) = 0.45x - 0.02R² = 1

Curva de Calibración Az cares !eductores

Concentración m"#ml

Absorbancia $%& nm

r"fica . Curva patr'n de glucosa para la determinaci'n de a-ucares reductores

Por otra parte a tab a < /&estra os res& tados obtenidos de a#6cares red&ctores en e ,arabe de cáscara de naran,a desp&!s de proceso de %idr( isis ) posterior a as < %oras

de proceso de -er/entaci(n1Tabla . esultados de la concentraci'n de a-/cares reductores en g0L y en g0 11 g materia seca.

A cares reductores en el jarabe de cáscara de naranjaDesp&!s de a %idr( isis Posterior a a -er/entaci(n

9:$ g L <$9 g=9$ ? g 9:: g 0s ?$ 7 g 9:: g 0s

10




Se e"idencia c ara/ente *&e d&rante e proceso de %idro isis acida con =SO seobt&"ieron a#6cares red&ctores os c&a es son /a)or a o reportado por ' or Gerena2=:9<3 9@$= g 9:: g 0s1 Lo anterior obedece a *&e en a -ase de a %idr( isis acida ate/perat&ra de operaci(n -&e de 9:: ;C ) no de 9=7 ;C$ esta 6 ti/a te/perat&ra genera*&e os a#6cares red&ctores obtenidos en a etapa de a %idr( isis acida se trans-or/e en

-&r-&ra debido a a reacci(n de a g &cosa con os gr&pos a/inos pertenecientes a asproteína contenida en a cáscara de naran,a$ o c&a genera &na dis/in&ci(n de contenidode a#6cares red&ctores1 Por otra parte e contenido de a#6cares red&ctores obtenidos en

a -ase e5peri/enta -&eron /enores a o reportado por Cortes et al., 2=:9<3 donde obt&"o&na concentraci(n de a#6cares red&ctores de 7@$ g L$ esto se debe a *&e Corteset al.,2=:9<3 des igni-ic( por = %oras as cáscara de naran,a, por o *&e se in-iere *&e etie/po en e proceso de des igni-icaci(n es &n -actor i/portante en a e i/inaci(n de a

ignina contenida en a cáscaras de naran,a$ esto 6 ti/o -a"orece &n a&/ento en a%idro isis de a ce & osa ) a %e/ice & osa a c&a e e"a e contenido de a#6carered&ctores en e ,arabe %idro i#ado1

Por otra parte os a#6cares red&ctores obtenidos de a cáscara de naran,a a @$@;Bri5 esin-erior a o reportado en ,&go de ca4a de a#6car a @;Bri5 donde s& contenido dea#6cares red&ctores es de @<$:? g L 2Be o Giet al., =::?31

En a etapa posterior a a -er/entaci(n se e"a &( e contenido de a#6cares red&ctores ec&a -&e in-erior$ esto indica *&e d&rante e proceso de -er/entaci(n e contenido dea#6cares red&ctores se red&,o en &n 98 trasc&rrido as < %oras de -er/entaci(n$ o *&eap&nta a *&e estos a#6cares se con"irtieron en etano por acci(n de a e"ad&raSaccharomyces cerevisiae. Sin e/bargo e aro/a a etano en e ,arabe -er/entado decáscara de naran,a no se %i#o tan notorio debido a a gran cantidad de co/ponetesaro/áticos *&e posee a cáscara de naran,a1

Los res& tados en c&anto a a#6cares red&ctores -&eron bastante satis-actorios )a *&e seogr( c&anti-icar *&e en e ,arabe e5istía &n =8 de a#6cares red&ctores o -er/entab es$ o*&e coincidi( o t&"o cercanía con o reportado por 2Ga "an J 'reire$ =::@3 en donde sereport( &n =$?8 de a#6cares red&ctores en cáscaras de naran,a$ de /is/o /odo$2Te,ada et al., =:9:3 report( &n =$ 8 de a#6cares red&ctores en ,arabes g &cosados decáscaras de naran,a prod&cto de %idr( isis ácida1

Obtención del 6orcentaje de Bioetanol

E ,arabe a -ina de as < %oras de -er/entaci(n prod&,o &na so &ci(n *&e contiene e9:$:98 de a co%o 1 Este /is/o /!todo se rea i#( para deter/inar a cantidad de a co%o

encontrado en a desti aci(n &no ) dos$ ) en as co as *&e se prod&,eron en cada &na dee as1 En a tab a se /&estran os porcenta,es de a co%o obtenidos en e ,arabe desp&!sde a -er/entaci(n$ en e desti ado &no$ dos$ ) as co as de estos1

Tabla 2. esumen de porcenta#e de alcohol, antes y durante la destilaci'n flash doble 1$i6o de ,olución %eterminación del D

de alco;ol en volumenMarabe 'er/entado 9:$:9Desti ado 9 = $ <

11




Co a 9Desti ado = ?9Co a = <

En a obtenci(n de etano a partir de cascaras de naran,a se prod&,o &na cantidad -ina de

etano de :$77: itros por cada <:$=7 >g de resid&os de cáscara de naran,a$ o c&arepresenta 9@$< itros por tone ada de resid&os$ en n&estro caso e rendi/iento es ba,oco/parado a o reportado por e Centro de In"estigaciones Energ!ticas 0edio

A/bienta es ) Tecno (gicas 2CIE0AT3 donde a cantidad de etano *&e se obtiene por cada tone ada de cascaras de naran,a es de 7? Litros1 Así /is/o Ag&i ar$ 0 et a $1 2=:9:3reporta 7: a ?: Litros por cada tone ada de resid&os de /andarina ) Ag&i ar$ 0 J L(pe#$ A2=:9<3 reportan ?: itros por cada tone ada de bio/asa de i/(n1

Pruebas de Calidad 6ara Alco;ol obtenido

Tabla 3. 4ruebas de calidad para el *ioetanol seg/n especificaciones de la 5TC 3 16

CaracterEstica &nidad *s6eci>icación *s6eci>icación N$C91 ?Co or HHH Inco oro Inco oro

Acide# tota /g L <@$ :$7=< 7? 0a5Densidad a =: ;C g / :$ :1:::7? :1 @978 de etano 8 "o &/en ?98 @@17 0inp --- 7$:: ?$7 a @$:

En as pr&ebas de ca idad rea i#adas a Bioetano se obser"a *&e c&/p e con epara/ento de co or a ser este inco oro1 Con respecto a a acide# tota e Bioetano c&/p e

o estab ecido por a NTC 7<: $ este "a or indica *&e todo e proceso se e"( encondiciones contro adas de anaerobiosis$ o *&e trad&ce &na concentraci(n de ácidoac!tico /enor a o per/itido por a nor/ati"a Co o/biana1 Por otra parte es i/portante*&e a presencia de ácido ac!tico en e Bioetano no s&pero o per/itido por a nor/a )a*&e esto genera corrosi(n de as partes de acero de os /otores de co/b&sti(n interna aentrar en ignici(n a /e#c a de Bioetano ) gaso ina 2A1 A bíst&r Go4iet al 1$ =:: 31 Conrespecto a p e Bioetano presenta &n p de 7 /ientras *&e a nor/ati"a s&giere &n p/ás ne&tro con /a)or tendencia %acia a a ca inidad$ o anterior se debe a *&e a cáscarade naran,a presenta &na gran cantidad de co/p&esto aro/áticos ente e os os aceitesesencia es$ *&e a /o/ento de a desti aci(n -&eron arrastrados %acia e prod&cto -ina o*&e genera &n descenso de p 1 Con respecto a porcenta,e de a co%o obser"a/os *&e

no c&/p e a especi-icaci(n de a NTC 7<: debido a *&e en todo e proceso dedesti aci(n no se p&do /onitorear a te/perat&ra )a *&e as insta aciones t!r/icas de a&nidad - as% no o per/itieron$ por consig&iente no se ogr( e porcenta,e de a co%odeseado ) a6n /ás a-ecta directa/ente densidad de Bioetano obtenido1

En os procesos para a obtenci(n de ,arabe$ *&e posterior/ente se &ti i#( en a-er/entaci(n se presentaron incon"enientes en a e5tracci(n de a ignina ) en a%idr( isis$ debido a *&e no se cont( con &n e*&ipo *&e %iciera a e5tracci(n de a ignina )

12




e ,arabe co/p eta/ente$ sin e/bargo se &ti i#( e e*&ipo de -i traci(n para e5traer granparte de ,arabe1 Este proceso no e5tra,o tota /ente e ,&go$ Lo *&e res& to en adis/in&ci(n de ,arabe para a -er/entaci(n ) posterior/ente en a obtenci(n de a co%o $a-ectando directa/ente a cantidad de a co%o obtenido1 'ina /ente se p&do e"ar a cabo

a desti aci(n - as% dob e para a obtenci(n de a co%o $ a partir de 9:$ 7 >g de ,arabe

-er/entado a 9:$:98$ para a obtenci(n -ina /ente de :$77: >g de a co%o con &naconcentraci(n de ?98 con &n rendi/iento -ina de <:$@81 Por otra parte e i/oneno es&n in%ibidor en a -er/entaci(n ) en a práctica no se rea i#( &n pretrata/iento parae i/inar o ) esto se obser"( en e rendi/iento obtenido en a práctica ) en co/paraci(ncon a iterat&ra se obser"a *&e se reportan rendi/ientos$ C%oiFI1 >i/$ M1 i$ S1 )o&n >1Bae$ 2=:9<3 en os c&a es reportan 8 c&ando no se %ace pretrata/iento paradis/in&ir a cantidad de i/oneno ) c&ando se rea i#a pretrata/iento a 9?:;C a can#a &nrendi/iento de @:$?8 ) id/er$ 1 %o&$ 1 Gro%/ann$ >1 2=:9:3$ reportan ?8 sintrata/iento t!r/ico ) @ 8 c&ando se %i#o trata/iento t!r/ico a 9?:;C para dis/in&ci(nde i/oneno1

9. Recomendaciones

En a des igni-icaci(n ) e5tracci(n de ,arabe para a -er/entaci(n se debe contar con &naprensa %idrá& ica o &n e*&ipo *&e in)ecte presi(n$ para &n /e,or apro"ec%a/iento de os

,arabes -er/entab es *&e se prod&cen en a %idr( isis ) retirar /a)or cantidad de igninaen a des igni-icaci(n1 Ade/ás de esto rea i#ar &n /anteni/iento en e reactor /& tiprop(sito para *&e se p&edan dar as condiciones necesarias ) se e"e a caboc&a *&ier proceso *&e se *&iera i/p e/entar en este e*&ipo1

9." Residuos durante el 6roceso

9."." i4nina

Las cáscaras$ a ig&a *&e todos os /ateria es ignoce & (sicos$ se co/ponen dece & osa$ %e/ice & osa ) ignina co/o principa es po í/eros nat&ra es 2R&eda D$ et a $=::?3$ con "a ores porcent&a es 2apro5i/ados3 reportados por +&intero R$ =::@ en a'ig&ra 51

13




'ig&ra 91 Co/posici(n de a Bio/asa

7uente! 8uintero , &119

La %e/ice & osa sir"e de cone5i(n entre a ignina ) as -ibras de ce & osa ) da toda arigide# a a red de ce & osa$ %e/ice & osa ) ignina 2La&reanoet al. $ =::731 La ce & osa es&n /onosacárido de gran i/portancia en a -er/entaci(n$ posee dos estr&ct&ras &nacrista ina 2organi#ada3 ) otra a/or-a1 Es &n %ec%o *&e e e/p eo de a bio/asa

ignoce & (sica co/o /ateria pri/a en a obtenci(n de bioetano $ representa &naoport&nidad re e"ante para a prod&cci(n de este bioco/b&stib e a ba,os costos$ ade/ásde contrib&ir a a so &ci(n de a prob e/ática a/bienta generada por os desec%osagroind&stria es 2Sánc%e#$ et al. $ =:9:31

La ignina es &n %eteropo í/ero a/or-o ra/i-icado presente de -or/a ab&ndante en asparedes ce & ares de p antas ) otros organis/os$ proporcionando rigide# a a pared

ce & arK Es a tercera -racci(n /a)oritaria de a bio/asa ignoce & (sica 2Sa"a S$ =:9<31La ignina tiene &na /arcada tendencia a s&-rir reacciones de a&tocondensaci(n *&edi-ic& tan s& ais a/iento sin presentar a g6n ca/bio$ por tanto$ no es &n /ateria deinter!s para a prod&cci(n de a#6cares$ por o c&a es idea retirar a 2R&eda D$ et a $=::?31

Es &no de os principa es co/p&estos regenerab es /ás ab&ndantes en a Tierra1 Laignina es inso &b e en ag&a ) (ptica/ente inacti"o$ s& degradaci(n es /&) co/p icada

2'enge ) egener$ 9@ 31 Se trata de &n co/p&esto *&e no s( o es reca citrante a adegradaci(n$ sino *&e ade/ás$ s& estr&ct&ra retic& ar tridi/ensiona de ani os aro/áticosen a#ados por áto/os de o5ígeno$ obstac& i#a e acceso de as en#i/as %idro íticas %acia

as -ibri as ce & (sicas1 La biotrans-or/aci(n de a ignina es &n proceso c a"e en egeocic o de carbono$ proceso /etab( ico rea i#ado por /ecanis/os o5idantese5trace & ares 2A ca á D$ et a $ =::<31

La ignina se seca ) se &sa co/o co/b&stib e de ca dera 2R&eda D$ et a $ =::?3$ )a *&ees &n potencia co/b&stib e s( ido *&e adopta -or/a de carb(n capa# de cogenerar energía t!r/ica ) e !ctrica en p antas ind&stria es 2Sánc%e# M$ =:9= J .i4a s 0$ et a $=:9=31

Un n&e"o proceso cata ítico es capa# de con"ertir o *&e antes se consideraba desec%ode bio/asa en prod&ctos *&í/icos &crati"os *&e p&eden ser &sados en -ragancias$

esencias o para crear co/b&stib e de a to octana,e destinado a coc%es de carreras oa"iones a reacci(n1

E procedi/iento consiste en &ti i#ar &n cata i#ador *&í/ico ) ca or para espo ear reacciones *&e con"ierten ignina 2*&e a /a)oría de as ind&strias consideran &ndesec%o *&e so o sir"e para ser *&e/ado ) obtener ca or3 en prod&ctos *&í/icos /&c%o/ás "a iosos1 Con este n&e"o /!todo$ ade/ás de ograr ese procesa/iento /ás

14




pro"ec%oso de a ignina$ se p&ede e5traer$ en e /is/o cic o de &n so o paso$ ce & osa dea bio/asa )a ibre de ignina1

9.". . ,ólidos de cascara de naranja des6u3s de obtener el jarabe (desli4ni>icados e;idroli ados)

E s( ido rec&perado a6n p&ede considerarse co/o /ateria ignoce & (sico$ a&n*&epobre en estos debido a os procesos de des igni-icaci(n e %idro i#aci(n1 Estos so idos )a%an pasado por &n pretrata/iento donde se es %a dis/in&ido e contenido de ignina$dis/in&ido a crista inidad de a ce & osa e incre/entado s& área s&per-icia 1

Act&a /ente$ e5isten "arios est&dios enca/inados a apro"ec%a/iento de a -racci(ns( ida de a naran,a$ co/o s&bstrato de biorreacci(n en -ase s( ida para a prod&cci(n aba,o costo de ácidos orgánicos$ partic& ar/ente ácido L 2 3 áctico 2Gi H orán$et al. $=:: 31

La biocon"ersi(n de os resid&os agríco as ignoce & (sicos co/o -&ente para a

prod&cci(n de %ongos co/estib es a tra"!s de procesos de -er/entaci(n s( ida$representa &na posibi idad biotecno (gica para a obtenci(n de a i/ento %&/ano rico enproteínas ) red&cir e i/pacto a/bienta de !stos$ partiendo por o genera de /ateriapri/a de ba,o costo 2Sánc%e# J Ro)se$ =::=31

A g&nos %ongos co/estib es$ co/o os de g!nero4leurotus 2c%a/pi4ones$ Ore anas$seta de c%opo$ entre otros3$ tienen a %abi idad de co oni#ar e rastro,o 2s( ido3 ) degradar

a ignina$ ade/ás de a %e/ice & osa ) a ce & osa contenida en e s&strato1 E proceso de-er/entaci(n s( ida &ti i#ando %ongos co/estib es sapr(-itos$ /e,ora a digestibi idad$a&/enta e contenido de proteínas$ "ita/inas ) /inera es de s&strato resid&a 1 Estos%a a#gos s&gieren s& &ti i#aci(n co/o /ateria pri/a para e aboraci(n de concentrados opiensos para ani/a es1 Ade/ás estos s&bstratos resid&a es generados &ego decosec%ados os carp(-oros 2-r&tos de %ongo3$ p&eden incorporarse directa/ente a s&e oco/o abono orgánico o so/eter os a procesos de co/posta,e tradiciona o"er/ico/posta,e &ti i#ando o/brices co/o :isenia foetida o Lombricus rubellus 1 Eco/posta,e consiste en &na degradaci(n contro ada de /ateria es orgánicos$ *&e res& taen s&stancias estab es ) n&trientes potencia /ente disponib es para os "egeta es1 Así$ es&na a ternati"a de recic ado de resid&os orgánicos *&e posibi ita a obtenci(n de prod&ctos*&e p&eden ser &sados co/o bio-erti i#antes ) acondicionadores de s&e o de cara a aagric& t&ra orgánica 2Ard(n$ =:: 31

9.".1 a levadura des6u3s de la >ermentación

Seg6n 0edina$ N1 et a 1=:: 1 Las e"ad&ras$Saccharomyces cerevisiae %a sido /&)&ti i#ada en a pani-icaci(n$ en a ind&stria de a -er/entaci(n a co%( ica ) otros procesos-er/entati"os 2 a/ada et al 1 =::<31 La e"ad&raS. cerevisiae Sc es &na de as especies*&e %a sido aprobada co/o &n /icroorganis/o seg&ro en a i/entaci(n ani/a por aUni(n E&ropea ) por otros países co/o Map(n 2Nitta ) >oba)as%i 9@@@3 ) Estados Unidos

15




de A/!rica$ donde a 'DA 2'ood ) Dr&g Ad/inistration3 e %a otorgado e grado GRAS2 enerally ecognised %s Safe 31 Esta e"ad&ra %a sido a/p ia/ente &ti i#ada en aa i/entaci(n ani/a co/o -&ente de proteínas ) otros n&trientes1 Las e"ad&rasproporcionan energía$ contienen entre <:8 ) :8 de proteína$ son ricas en "ita/inas degr&po B 2B9$ B=$ B?$ ácido pantot!nico$ niacina$ ácido -( ico ) biotina3$ /inera es$

especia /ente se enio ) -ibra dietaria 2 a as# ) Lás#tit) 9@@9K Spring et al 1 =:::31o) en día$ es posib e obtener bio/asa de e"ad&ras de ba,o costo para ser e/p eada en

a i/entaci(n ani/a 1 Un e,e/p o de esto son as e"ad&ras res& tantes de os procesos deprod&cci(n de etano $ *&e podrían ser &sadas co/o co/p e/ento a i/enticio paraani/a es$ dada s& a ta disponibi idad ) ba,o costo1 Para estos casos$ es i/portante de-inir si dic%a bio/asa posee características *&e e per/itan c&/p ir as -&nciones deprebi(ticos ) probi(ticos$ con o *&e podrían &sarse para s&stit&ir tota o parcia /ente e&so de antibi(ticos$ contrib&)endo a /e,orar a e-iciencia de os siste/as prod&cti"osagropec&arios 2Robinson ) Garrett 9@@@31

9.".7 Corrientes %e 0ondosF Colas O +ina asLa prod&cci(n de a co%o origina &n resid&o -ina í*&ido$ corriente/ente a/ada "ina#a$

a c&a constit&ía %ace a g6n tie/po atrás$ &n gra"e prob e/a debido a s& e e"ado poder de conta/inaci(n$ originado principa /ente por s& gran contenido orgánico 2Casti o$9@ 31

La "ina#a es &n prod&cto orgánico con &n a to potencia co/o /edio de c& ti"o de/icroorganis/os$ especia /ente c&ando se enc&entra en estado í*&ido aconcentraciones ba,as$ *&e re*&iere &n /ane,o adec&ado para e"itar conta/inaciones*&e a teran s&s propiedades ) di-ic& tan a g&nas ap icaciones1

Se consideran "ina#as a os resid&os de a -er/entaci(n ) desti aci(n de a /e a#a$ *&e&na "e# cons&/idos - &)en en a co &/na de desti aci(n1 En estas *&edan todos ose e/entos de as /aterias pri/as con e5cepci(n de os carbo%idratos trans-or/ados ena co%o ) gas carb(nico1 Ade/ás$ estos resid&os contienen a tota idad de as /aterias no-er/entab es$ ,&nto con os prod&ctos -or/ados en a -er/entaci(n1 Con Los pe*&e4os/ontos de a#6car *&edan as /aterias pri/as ) s&bprod&ctos de a -er/entaci(n$ asíco/o e e/entos *&e no %an pasado a a co%o co/o co/ponentes "o áti es de adesti aci(n1 Las "ina#as de,an a co &/na de desti aci(n en genera entre @ V@ C apresi(n at/os-!rica1 S& concentraci(n "aría entre V@ Bri5 ) a densidad entre 9V91:gr cc1 Son consideradas e- &ente o "erti/iento característico de a ind&stria a co%( ica$

dado *&e s& a to "o &/en$ condiciones de te/perat&ra$ p $ a to contenido de /ateriaorgánica$ presencia de s( idos s&spendidos ) co or$ constit&)en &na carga conta/inantep&es no p&eden ser descargadas directa/ente a c&erpos de ag&a )a *&e pone en pe igro

as -or/as de "ida a í e5istentes1 Práctica/ente cons&/en todo e o5ígeno presente )/odi-ican as condiciones de te/perat&ra ) p 2RITL31

E5isten "arias posibi idades de apro"ec%a/iento de as "ina#as 2'IL O ) otros$ 9@ <31

a1 Prod&cci(n de proteína &nice & ar$ a tra"!s de -er/entaci(n aer(bica1

16




b1 Prod&cci(n de gas /etano$ a tra"!s de -er/entaci(n anaer(bica

c1 Concentraci(n 2a rededor de ?: Bri53$ con as sig&ientes posibi idades de &so1

H Co/ponentes de raciones ani/a es

H E/p eo de a e"ad&ra co/o -erti i#anteH Incinerado para prod&cir -erti i#ante

d1 Uti i#aci(n agríco a de resid&o Win nat&raW$ s&stit&)endo tota o parcia /ente a-erti i#aciones /inera es1

Ade/ás$ e co/p e,o po i/!rico de a "ina#a tiene$ entre otros &sos ind&stria es$ ossig&ientes 2Irisarri$ =::?31

e1 En a ind&stria de ce/ento de %or/ig(nK *&e de/anda en e /&ndo aditi"os con "arios/i ones de tone adas de &n co/p e,o po i/!rico$ e c&a en &n i/portante porcenta,e des&s &sos es s&stit&ib e por e co/p e,o po i/!rico de "ina#a1 S& ap icaci(n es co/oaditi"o en a preparaci(n de concreto$ act&ando co/o - &idi-icante o p asti-icante )s&stit&)endo a ag&a1

-1 E co/p e,o po i/!rico ta/bi!n p&ede ser &ti i#ada en /enores cantidades paraco/pactar ) e i/inar e e5ceso de po "o en "ías carreteab es ) en a -abricaci(n deag o/erados$ o5ic or&ro de cobreas-a tos$ c&rti/bres ) prod&ctos para a i/pie#a deca deras1

<. Conclusiones

Se p&do caracteri#ar a g&nos aspectos de /ateria bio (gico 2Citrus sinensis L. 3 co/o%&/edad$ /ateria seca ) ta/a4o (pti/o de partíc& a1

Se deter/inaron os a#6cares red&ctores en e ,arabe de cáscaras de naran,a obtenidospor %idr( isis ácida ) a -ina de a -er/entaci(n$ co/o ta/bi!n e a&/ento en os gradosde a co%o ) dis/in&ci(n de ;Bri5 d&rante e proceso de -er/entaci(n1 Así co/o erendi/iento de proceso ) os grados de a co%o -ina 1

E e/p eo de a bio/asa ignoce & (sica 2co/o a cascari a de arro#$ baga#o de ca4a$s&bprod&ctos cítricos ) de p átano3$ co/o /ateria pri/a en a obtenci(n de bioetano $ade/ás de contrib&ir a a so &ci(n de a prob e/ática a/bienta generada por osdesec%os agroind&stria es1 Sin e/bargo para *&e sea adoptada por a ind&stria dependende in"estigaciones en a i/p e/entaci(n de /e,or ) /ás "iab e preHtrata/iento deadec&aci(n de a bio/asa$ e proceso de -er/entaci(n de %idro i#ado ) re-inaci(n deprod&cto -ina 1

Los s( idos rec&perados tienen e potencia de ser &ti i#ados en di-erentes procesos debiorreacci(n para apro"ec%ar e re/anente ignoce & oso en s& estr&ct&ra1 Las opciones/ás -actib es serian para a obtenci(n de bioetano en /edio s( ido$ obtenci(n de ácido L2 3 áctico$ prod&cci(n de setas co/estib es ) co/o bio-erti i#antes ) o acondicionadoresde s&e o &na "e# %an pasado por esto procesos de biorreacci(n1

17




7. Re>erencias

HA1 A bíst&r Go4i$ C1 Ber anga Labar$ M1 'ernánde# Carras*&i a$ CORROSIXN BAMTENSIXN DE UN ACERO AL CARBONO EN 0E CLAS DE BIOETANOL GASOLINA$ Ana es de 0ecánica de a 'ract&ra =7$ .o 1 9 2=:: 31

HA bán .i ag(/e#$ Diego 0an&e 1 'reire 0arín$ Da"id A e,andro1 Obtenci(n de bioetano apartir de resid&os de naran,a YCitr&s sinensisZ1 Esc&e a Po it!cnca de E,!rcito1Departa/ento de Ciencias de a .ida1 Carrera de Ingeniería en Ciencias Agropec&arias ePrado1 +&ito Ec&ador$ =::@1

HA ca á D$ D&rán de Ba#6a C1 Biodegradaci(n de Resid&os Urbanos Lignoce & (sicos1Re"1 Int1 Conta/1 A/bient1 9@ 293 < H 7$ =::<1

HA1O1A1C1 O--icia 0et%ods o- Ana )sis o- t%e Association o- O--icia Ana )tica C%e/ist97t% Ed1$ Ar ington$ .irginia$ USA$ 9@@:1

HArd(n$ C1 E1$ =:: 1 La Prod&cci(n De Los ongos Co/estib es1 Uni"ersidad De SanCar os De G&ate/a a1 'ac& tad De &/anidades1 Departa/ento De Postgrado1 0aestríaEn Docencia Uni"ersitaria Con Especia idad En E"a &aci(n Ed&cati"a1

HAs/a >a//o&n Be,ar$ No&r%[ne Bo&d%rio&a 0i%o&bi$ Nabi >ec%ao&$ 0oist&re sorptionisot%er/s E5peri/enta and /at%e/atica in"estigations o- orange 2Citr&s sinensis3 peeand ea"es$ 'ood C%e/istr)$ .o &/e 9<=$ Iss&e $ 97 M&ne =:9=$ Pages 9 = H9 <7$ ISSN:<: H 9 ?1

HBe o Gi $ Danie K Carrera Boco&rt$ E/i iaK Día# 0a*&eira$ &set1 2=:9<31 Deter/inaci(de a#6cares red&ctores tota es en ,&gos /e#c ados de ca4a de a#6car &ti i#ando e/!todo de ácido <$7 dinitrosa icí ico1 ICIDCA1 Sobre os Deri"ados de a Ca4a de A#6car$

"o 1 \L$ n6/1 =$ /a)oHagosto$ =::?$ pp1 7H7: Instit&to C&bano de In"estigaciones de osDeri"ados de a Ca4a de A#6car Ci&dad de La abana$ C&ba1

HBNDES$1Bioetano de ca4a de a#6car F energía para e desarro o sostenib e coordinaci(n BNDES ) CGEE1 Rio de Maneiro$ =:: 1

H Casti o .a e$ 1 Prop&esta Para Poner En '&nciona/iento La P anta De Trata/iento DeLa 'ábrica Naciona De Licores1 0inisterio De Ind&stria$ Energía 0inas1 San Mos!$Costa Rica$ No"ie/bre 9@ 1 =7 P1

HC&adrado$ B1 J .! e#$ 01 2=::?31 Práctica N 91 Obtenci(n de "ino de -r&tas1 G&ía dePrácticas de 0icrobio ogía Ind&stria 1 Uni"ersidad de Cartagena1 Cartagena$ Co o/bia1HDOE EIAH:< <2=:: 3 Ann&a Energ) O&t oo $ it% Pro,ections to =:<:1 Energ)In-or/ation Ad/inistration O--ice o- Integrated Ana )sis and 'orecasting U1S1 Depart/ento- Energ) as%ington$ DC M&ne =:: 1

HD&bois$ 01$ Gi es$ >1A1$ a/i ton$ M1>1$ Rebers$ P1A1 and S/it%$ '1$ Co ori/etric /et%-or deter/ination o- s&gar and re ated s&bstances$ Ana 1 C%e/1$ = $ pp1 <7:H<7?$ 9@7?1

18




H'enge $ D1 ) egener$ G1 29@ 31 oodF c%e/istr)$ & trastr&ct&re$ reactions1 a ter deGr&)ter1 Ber in1 Citado porF Sánc%e#$ A1K G&ti!rre#$ A1K 0&4o# #$ M1K Ri"era C1K Prod&cci(n De Bioetano A Partir De S&bprod&ctos Agroind&stria es Lignoce & (sicos1Bioet%ano Prod&ction 'ro/ Agroind&stria Lignoce & osic B) Prod&cts1 Re"ista T&/baga=:9: ] 7 ] ?9H@91 Gr&po de In"estigaci(n CEDAGRITOL1 Progra/a Ingeniería

Agroind&stria $ 'ac& tad Ingeniería Agron(/ica1 Uni"ersidad De To i/a1

H'IL O$ M1O1 ) otros1 Uti i#ado Agríco a Dos Resid&os Da Agroind&stria Cana"eira inN&tricio e Ad&bacao de Cana de Ac6car No Brasi IA A PLANALSUCAR$ Piracaba$ Brasi $9@ <1 ppF ==@H=? 1

HG1 Santi$ S1 Crogna e$ A1 DQAnniba e$ 01 Petr&ccio i$ 01 R&##i$ R1 .a entini$ 01 0orOrange pee pretreat/ent in a no"e abHsca e direct stea/Hin,ection apparat&s -or et%anoprod&ction$ Bio/ass and Bioenerg)$ .o &/e ?9$ 'ebr&ar) =:9 $ Pages 9 ?H97?$ ISSN:@?9H@7<

HGerena bar(n$ ' or 0arina1 Obtenci(n de ,arabes a#&carados a partir de a %idr( isis*&í/ica de resid&os de cáscaras de naran,a 2Citr&s sinensis "ar "a encia3 ) papa2So an&/ t&beros&/3 "ariedad Diaco Capiro 2RH9=3 para ser e/p eados co/oed& corantes en a ind&stria de a i/entos1 Uni"ersidad Naciona Abierta ) a DistanciaY&nadZ Esc&e a de Ciencias Básicas Tecno ogía e Ingeniería1 D&ita/a 2=:9<31

HGi H orán$ R1$ Do/íng&e#HEspinosa$ R1$ Pac%oHCarri o$ M1$ =:: 1 Bioprod&cci(n de ááctico a partir de resid&os de cáscara de naran,aF Procesos de separaci(n ) p&ri-icaci(n1

Re"ista Tecno ogía Ciencia ) Ed&caci(n 2I0I+3 =<2=3F @H@:1 UNA01 'ac& tad de +&í/ica1Disponib e en ínea ^%ttpF eb1i/i*1org attac%/ents <9<_ @H@:1pd-`1H'onseca SantaniE$ 0at&rana 0oreno G1 Apro"ec%a/iento de os resid&os "egeta es de &na centra deabastos para a obtenci(n de etano 1 Re"ista psi on N1 9 enero H ,&nio de =:9:1Re"ista a sa e1 =:9:1

H o)os$ L1 J P!re#$ 1 2=::731 Pretrata/iento de 0ateria Lignoce & (sico de a p anta debanano ) s& -r&to para a prod&cci(n de ,arabe1 Uni"ersidad Naciona de Co o/bia Sede0ede ín$ Co o/bia1

HIn Seong C%oi$ MaeH oon >i/$ Se&ng Gon i$ >)o&ng )o&n >i/$ )e&nHMong Bae$Bioet%ano prod&ction -ro/ /andarin 2Citr&s &ns%i&3 pee aste &sing poppingpretreat/ent$ App ied Energ)$ .o &/e 9:=$ 'ebr&ar) =:9<$ Pages =: H=9:$ ISSN :<:?H=?9@$ %ttpF d51doi1org 9:19:9? ,1apenerg)1=:9=1:<1:??1

HIrisarri$ D1 =::?1 Usos Ind&stria es Agríco as De La .ina#a De Ca4a De A#6car1 NotaT!cnica1 Cons& tado E == De 0a)o De =:971 Disponib e On LineF%ttpF 1tecnicana1org pd- =::? tec_"9:_no9 _=::?_p9@H= 1pd-

HLei ang$ onggao \&$ 'ang &an$ R&i 'an$ an5iang Gao$ Preparation andp%)sicoc%e/ica properties o- so &b e dietar) -iber -ro/ orange pee assisted b) stea/e5p osion and di &te acid soa ing$ 'ood C%e/istr)$ .o &/e 9 7$ 97 October =:97$ Pages@:H@ $ ISSN :<: H 9 ?

19




HLoannis S1 Ar"anito)annis and T%eodoros 1 .ar#a as$ 'r&it 'r&it M&ice aste0anage/ent Treat/ent 0et%ods and Potentia Uses o- Treated aste$ aste0anage/ent -or t%e 'ood Ind&stries ISBNF @ :9=< <?7 < =:: 1

H0aría Bo &daHAg&i ar$ Lidia GarcíaH.ida $ 'a)in) de Pi ar Gon#á e#HCasta4eda$ AntoniL(pe#HG(/e#$ 0andarin pee astes pretreat/ent it% stea/ e5p osion -or bioet%anoprod&ction$ Bioreso&rce Tec%no og)$ .o &/e 9:9$ Iss&e 9:$ 0a) =:9:$ Pages <7:?H<79<$ISSN :@?:H 7= $ %ttpF d51doi1org 9:19:9? ,1biortec%1=::@19=1:?<1

H0aría Bo &daHAg&i ar$ Antonio L(pe#HG(/e#$ Prod&ction o- bioet%ano b) -er/entation o- e/on 2Citr&s i/on L13 pee astes pretreated it% stea/ e5p osion$ Ind&stria Crops and

Prod&cts$ .o &/e 9$ Man&ar) =:9<$ Pages 9 H9@ $ ISSN :@=?H??@:$%ttpF d51doi1org 9:19:9? ,1indcrop1=:9=1: 1:<91

H0ar& anda A1$ M1$ E"a &aci(n ) a,&ste de P an de Gesti(n Integra de Resid&os S( idosPag1 =:: H=:9@$ A ca día de Santiago de Ca i Departa/ento Ad/inistrati"o de P aneaci(n0&nicipa $ Dicie/bre de =::@1

H0EDINA$ N1 0 et a 1DESE0PE O PRODUCTI.O DE POLLOS DE ENGORDESUPLE0ENTADOS CON BIO0ASA DE Sacc%aro/)ces cere"isiae DERI.ADA DE LA'ER0ENTACIXN DE RESIDUOS DE BANANO1 Re"1 0ed1 .et1 oot1 ^on ine`1 =:9 $"o 1?9$ n1<$ pp1 = :H= <1 ISSN :9=:H=@7=1 %ttpF d51doi1org 9:197 ? r-/"#1"?9n<1 ?

H0e,ía Gira do$ L1 '1$ 0artíne# Correa$ 1 A1$ Betanco&rt G&ti!rre#$ M1 E1$ J Castri oCasta4o$ C1 E1 2=:: 31 Apro"ec%a/iento de Resid&o agroind&stria de /ango co/6n20angi-eraindica L13 en a obtenci(n de a#6cares -er/entab es1 Ingeniería ) Ciencia$ ISSN9 @ H@9?7$ .o &/en <$ n6/ero ?$ Dicie/bre de =:: $ pag1 9H?=1

H0er)e/ Bo& ro&-a$ C%a%ra#ed Bo&te ed,iret$ Lo c Petign)$ N,ara Ra oto/ano/ana$'arid C%e/at$ BioHre-iner) o- orange pee s asteF A ne concept based on integrated

green and so "ent -ree e5traction processes &sing & traso&nd and /icro a"e tec%ni*&esto obtain essentia oi $ po )p%eno s and pectin$ U trasonics Sonoc%e/istr)$ .o &/e = $ 0a)=:97$ Pages =H @$ ISSN 9<7:H 9 1

H0ILLER$G1 29@7@31 Use o- dinitrosa ic) ic acid reagent -ordeter/ination o- red&cing s&gar1 Ana 1C%e/1 <9F =?H = 1

HOCDE 'AO 2=:9<3$ OCDEH'AO Perspecti"as Agríco as =:9<H=:==$ Te5coco$ Estado de0!5ico$ Uni"ersidad A&t(no/a C%apingo1 %ttpF d51doi1org 9:19 agr_o&t oo H=:9<Hes

H+&intero R1 =::@1 Bioco/b&stib es ignoce & (sicosF estado de arte1 Uni"ersidad A&t(no/a 0etropo itana1 0!5ico$ D1'1

H+&iro# A1 E1 Uti i#aci(n de resid&os de cáscara de naran,a para a preparaci(n de &ndesengrasante do/!stico e Ind&stria 1 Uni"ersidad Internaciona SE>1 Tesis para optar aTít& o de Ingeniero A/bienta 1 Ec&ador1 =::@1

HRed Interinstit&ciona de Tecno ogías Li/pias 2RITL31 Cons& tado E == De 0a)oDe =:971 Disponib e On LineF%ttpF 1tecno ogias i/pias1org %t/ centra <9<9:9 <9<9:9_ee1%t/1

20




HR&eda D$ errera 1 =::?1 Dise4o pre i/inar de &n proceso de obtenci(n de etano apartir de /ateria ignoce & (sico de -r&tas$ ap icando a tecno ogía de %idr( isis t!r/icacata i#ada1 Uni"ersidad Ind&stria de Santander$ 'ac& tad de Ingenierías 'isico*&í/icas$B&cara/anga1

HR&i#$ A1 J Arias$ E1 29@@ 31 'er/entaci(n A co%( ica de 0&cí ago de Ca-! con Le"ad&ras1Uni"ersidad Naciona de Co o/bia Sede 0ede ín$ Co o/bia1

HSa/ira Lag%aHBena/ro&c%e$ >%odir 0adani$ P%eno ic contents and antio5idant acti"it) o- orange "arieties 2Citr&s sinensis L1 and Citr&s a&ranti&/ L13 c& ti"ated in A geriaF Pee sand ea"es$ Ind&stria Crops and Prod&cts$ .o &/e 7:$ October =:9<$ Pages =<H <:$ISSN :@=?H??@:1

HSánc%e#$ MK Ro)se$ D1 =::=1 La bio ogía ) e c& ti"o de P e&rot&s spp1 Co egio de 'rontera S&r 2ECOSUR3$ C%iapas$ 0!5ico$ D1 '1$ 0\$ Editoria Li/&sa$ S1A1 =@: p1 CitadoporF Ard(n$ C1 E1$ =:: 1 La Prod&cci(n De Los ongos Co/estib es1 Uni"ersidad De SanCar os De G&ate/a a1 'ac& tad De &/anidades1 Departa/ento De Postgrado1 0aestríaEn Docencia Uni"ersitaria Con Especia idad En E"a &aci(n Ed&cati"a1

HSánc%e# Ria4o$ A1 01K I G&ti!rre# 0ora es$ A1 I1K II 0&4o# ernánde#$ M1 A1 ) Ri"erBarrero$ C1 A1I1 Prod&cci(n de bioetano a partir de s&bprod&ctos Agroind&stria es

ignoce & (sicos1 Gr&po de In"estigaci(n CEDAGRITOL1 Progra/a Ingeniería Agroind&stria $ 'ac& tad Ingeniería Agron(/ica1 Uni"ersidad de To i/a1 Re"ista T&/baga=:9:1

HSánc%e# M1 =:9=1 Prod&cci(n de etano a partir de bas&ra orgánica1 E progra/aPERSEO ap icado a 0!5ico1 rea te/ática F 0edio A/biente ) ca/bio c i/ático1Uni"ersidad M&áre# de Estado de D&rango$ D&rango$ 0!5ico1

HSa"a S1 Apro"ec%a/iento de rec&rsos agroind&stria esF pasado$ presente ) -&t&ro1Instit&to de Ingeniería$ UNA0$ Ci&dad Uni"ersitaria$ 0!5ico$ D1'1 : 79:$ =:9<1

HSiste/a nico de In-or/aci(n *&e /ane,a a S&perintendencia de Ser"icios P6b icosDo/ici iarios SSPD1 A4o =:: 1

HS&n$ 1$ J C%eng$ M1 2=::=31 )dro )sis o- ignoce & osic /ateria s -or et%ano prod&ct A re"ie 1 Bioreso&rce Tec%no og)$ <$ 9 991 doiF9:19:9? S:@?:H 7= 2:93::=9=H 1

HTe,eda$ L1 P1$ Te,ada$ C1$ A "ear$ 01 R1$ Casti o$ C1 R1$ enao$ D1 L1$ 0adariaga$ NIndias$ C1 De1 2=:9:31 Prod&cci(n de bioetano a partir de a -er/entaci(n a co%( ica de

,arabes g &cosados deri"ados de cáscaras de naran,a ) pi4a$ 9=: 9=71HTorres$ P1$ A ternati"as para -orta ecer a "a ori#aci(n de /ateria es recic ab es en p antasde /ane,o de resid&os s( idos en pe*&e4os /&nicipios$ ciencia e ingenieríaneogranadina$ "o ==H9$ pp 7@ H <$ bogotá ,&nio de =:9=$ ISSN :9= H 9 :1

HUn n&e"o proceso *&í/ico para e aborar bioco/b&stib es con"ierte ade/ás &n desec%oen prod&ctos "a iosos1 Cons& tado en ínea 9? de /a)o de =:97

21




%ttpF noticiasde aciencia1co/ not 9==? &nHn&e"oHprocesoH*&i/icoHparaHe aborarHbioco/b&stib esHcon"ierteHade/asH&nHdesec%oHenHprod&ctosH"a iosos

H .i ra/ >arde$ Sidd%ant Panda$ C%in/a) G%oroi$ S&r-ace /odi-ication to i/pro"epo der b& be%a"ior &nder %&/id conditions$ Po der Tec%no og)$ .o &/e = $ M& )=:97$ Pages 9 9H9 $ ISSN ::<=H7@9:$ %ttpF d51doi1org 9:19:9? ,1po tec1=:971:<1:=71

H.i4a s 0$ Be A$ 0ic%e ena G$ Ra/i 01 Obtenci(n de etano a partir de bio/asaignoce & (sica1 Instit&to C&bano de In"estigaciones de os Deri"ados de a Ca4a de

A#6car$ La abana$ C&ba$ ICIDCA1 Sobre os Deri"ados de a Ca4a de A#6car$ "o 1 ?$n6/1 9$ eneroHabri $ =:9=$ pp1 H9?$ ISSNF :9< H?=:

H i b&r id/er$ ei)ang %o&$ >are Gro%/ann$ Pretreat/ent e--ects on orangeprocessing aste -or /a ing et%ano b) si/& taneo&s sacc%ari-ication and -er/entation$Bioreso&rce Tec%no og)$ .o &/e 9:9$ Iss&e 9 $ M& ) =:9:$ Pages 7= =H7= @$ ISSN :@?:H

7= $ %ttpF d51doi1org 9:19:9? ,1biortec%1=::@19=1:< 1

ibro

HDean$ M19@ <1 LANGEQS ANDBOO> O' C E0ISTR 1 Ne or 1 0cGRA H ILL$ INC1

22




AN*GO,AneHo A

7igura . ;iagrama b"sico para el proceso de obtenci'n de etanol

23




m v (kg) 6,72 m D (kg) 2,8Tv (°C) 105,1 X 0,2483ʎv (k !kg) 2242,9 T D (°C) 29

m v (kg) 6,72 Tv (°C) 60

m " (kg) 10,85 T " (°C) 25X 0,1001

7igura &. *alance de materia para el proceso de obtenci'n de etanol < ;estilaci'n 7lash

24




m v (kg) 3,5 m D (kg) 0,55Tv (°C) 101,82 X 0,61ʎv (k !kg) 2252,3 T D (°C) 29

m v (kg) 3,5 Tv (°C) 51,94

m " (kg) 2,8 T " (°C) 25X 0,2483

7igura . *alance de materia para el proceso de obtenci'n de etanol < ;estilaci'n 7lash &

25




AneHo B

7igura 2! ecepci'n y selecci'n de c"scara de 5aran#a

7igura 3! educci'n de tama=o de las c"scaras de 5aran#a frescas

26




7igura >! Secado de las c"scaras de 5aran#a

7igura ?! Las c"scaras de 5aran#a frescas despu$s del secado

27




7igura 6! 4roceso de @olienda

7igura 9! 4roceso de Tami-ado

28




7igura 1! Total de lignina extraAda

7igura ! Los s'lidos acomodados en el tanBue del reactor.

29




7igura &! btenci'n de #arabe

7igura ! %ctivaci'n de la levadura Saccharomyces cerevisiae

30




7igura 2! Levadura Saccharomyces cerevisiae %ctiva

7igura 3! Levadura Saccharomyces cerevisiae %ctiva es adicionada al tanBue reactor donde est"n los >L de #arabe

31




7igura >! 4reparaci'n de las concentraciones para la construcci'n de la curva de

calibraci'n

7igura ?! Concentraciones leAdas en el espectrofot'metro para la construcci'n de lacurva de calibraci'n

7igura 6! ;eterminaci'n de a-ucares reductores en la #arabe de c"scara de naran#adespu$s de la hidrolisis ácida

32




7igura 9! ;eterminaci'n de a-ucares reductores en la #arabe de c"scara de naran#adespu$s de la fermentaci'n

7igura &1! ;estilaci'n flash en la planta piloto

33




7igura & ! ;estilaci'n flash & en la planta piloto

34




7igura &&! ;eterminaci'n de grados de alcohol por alcoholimetrAa

35




AneHo C

PR&*BA, PR* #2#NAR*,

Adecuación del material

Los resid&os de cáscara de Naran,a 2Citrus sinesis 3 de "ariedad .a encia ) S/it% seobt&"ieron de &n negocio in-or/a en e /&nicipio de Pa /ira 2.a e de Ca&ca31 E/ateria bio (gico se e"( a Laboratorio de operaciones básicas de ingeniería de aUni"ersidad Naciona de Co o/bia$ Sede Pa /ira$ donde a /&estra se so/eti( aoperaciones pre i/inares de se ecci(n$ a"ado 2con ag&a potab e3 ) c asi-icaci(n1Posterior/ente /&estra de $ g es so/etida a secado a te/perat&ra de < C d&rante= %oras$ para red&cir s& %&/edad ) ser so/etida a proceso de /o ido en &n /o ino de/arti os1

Caracteri ación del material

La /&estra -resca de $ >g tiene &na %&/edad de 9$=@# :$9?

7igura & ! @uestra de cascaras de naran#a frescas

La /&estra desp&!s de secado present( &na %&/edad de 7$?98 con &n peso tota de9$ g

36




7igura &2! @uestra de cascaras de naran#a despu$s del secado

La /&estra es /o ida en &n /o ino de /arti os co/o se /&estra en a -ig&ra 9@$ con &npeso -ina de 9$?9 g ) &na %&/edad de $778

7igura &3! la muestra despu$s de proceso de molienda

E tota /o ido es ta/i#ado en ta/ices Ta) er ) separado de ac&erdo a ta/a4o departíc& a co/o se /&estra en a -ig&ra =?1

37




7igura &>! separaci'n de la muestra molida de acuerdo al n/mero de partAculas Se separ( en di-erentes bo sas para deter/inar a cantidad de /ateria retenido en cadata/i# de ac&erdo a n6/ero de partíc& a co/o se /&estra en a tab a 91

Tabla ! Cantidad de material molido (g) retenida en cada tami-

I %*$A2#J

$ama8o de6artEcula( m)

Pesoretenido

(4)

DRetenido

Peso retenidoAcumulado(4)

D RetenidoAcumulado

7 :: 7: <$99 7: <$99

? =7:: 7: <$99 9:: ?$=9"< 99 : =7: 97$7< <7: =9$1 ?:: ?7: :$< 9::: ?=$99< =7: 7:: <9$:? 97:: @<$9? 9:: 9:: ?$=9 9?:: @@$<

0ondo : 9: :$?= 9?9: 9::$::

38




7igura &?! 5/mero de tami- y la correspondiente muestra retenida

Se deter/in( traba,ar tres /&estras de 7: g de os n6/eros de ta/ices con /a)or cantidad de /&estra retenida$ 9?$ <: ) ?: con ta/a4o de partíc& as respecti"a/ente1

Fi"ura7igura &6! @uestras de 31 g de diferentes tama=os de partAculas

39




%esli4ni>icación

Los 97: gra/os serán di"ididos en < partes$ cada &na de 7: gra/os as c&a es seráns&/ergidas en NaO :19 N$ en beac ers de ?:: /i i itros para -aci itar a agitaci(n ) *&eno se ag o/ere a /&estra1 Se Agreg( <::/ de NaO para *&e as /&estras *&edens&/ergidas1 Pasados 97 /in&tos "a/os a adicionar :$ 9? gra/os de s& -ato de ca cio acada /&estra$ agita/os ) o de,are/os reposar d&rante < %oras /ás1

7igura &9! 4reparaci'n de la soluci'n 1, 5 de 5a +.

7igura 1! %dici'n de 11ml de 5a + a cada muestra

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7igura ! despu$s de 3 minutos, %dici'n de 1,6 > gramos de sulfato de calcio a cadamuestra y agitaci'n

7igura &! Las muestras en reposo durante horas

7igura ! Las muestras despu$s horas

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Las /&estras son separadas$ )a *&e se contin6a traba,ando con os s( idos 2so a/entese retira a ignina3

7igura 2! Separaci'n de los s'lidos de la lignina

@idrólisis

Se Adicionan 7: /i i itros de ácido s& -6rico a 78 por cada 9:: gra/os de cáscara$ co/oa /&estra tota es de 97: gra/os de cáscara eso e*&i"a e a 7 /i i itros de ácido

s& -6rico1

Las condiciones en a a&toc a"e serán 9=7;C ) 97 psi$ de ig&a -or/a en < beac ersestará e /ateria 1 E proceso d&rará 97 /in&tos$ se "erá a go asíF

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7igura 3! %dici'n de "cido sulf/rico al 3D a los s'lidos separado anteriormente

7igura >! las muestras con "cido sulf/rico son sometidas a autoclave en las condicionesdeterminadas anteriormente

Desp&!s de sacar as /&estras de a&to c a"e para obtener os ,arabes$ se separann&e"a/ente os s( idos1

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7igura ?! Las muestras sacadas del autoclave

7igura 6! Los #arabes obtenidos despu$s de separar los s'lidos

Los ,arabes obtenidos en os tres ensa)os presentan &n pro/edio de 9 $ Bri5 ) &n pde 9:$?7

7igura 9! Los #arabes obtenidos despu$s de separar los s'lidos

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Se deter/in( a presencia de a#6cares red&ctores c&a itati"a/ente con a pr&eba de'e ing$ para cada /&estra 2<3 se adicionan :$7 / de cada reacti"o de 'e ing A ) 'e ing B$se co ocan a ba4o /aría d&rante <H7 /in&tos a te/perat&ra de eb& ici(n$ posterior/entese adiciona 9 / de cada /&estra a s& respecti"o t&bo de ensa)o ) se agita ) se co ocan&e"a/ente a ba4o /aría por 7 /in&tos1 Sí %a) presencia de &n precipitado ro,i#o co/ose /&estra en a -ig&ra 9?$ a pr&eba es positi"a1

7igura 21! Los #arabes obtenidos prueba de 7eling positiva

0ermentación

Pre6aración del mosto

En c&anto a /osto$ se debe *&e /edir e p inicia de ,arabe )a *&e se debe a,&star ep entre $7 7$:1 Se aconse,a con NaO 7N para a,&star e p 1

Se &ti i#a co/o n&triente -os-ato de a/onio 2N 3<PO :$=78 p "$ así *&e &ti i#a/os =$7gra/os por cada itro de /ateria -er/entab e1 Así *&e se &ti i#aron :$9=< g$ :$9 < g ) :$=7g de -os-ato de a/onio para 7:$ : ) 9:: /i i itros respecti"a/ente1

Pre6aración del inóculo

Se prepara &n /edio de acti"aci(n con : gra/os de sacarosa$ =7: / de ag&a a <7 Cpara 9 7 gra/os de e"ad&ra1 Una "e# acti"ada a e"ad&ra se inoc& a &na concentraci(napro5i/ada de :$7 a 9 gra/o de e"ad&ra por itro de /ateria -er/entab e 2:$98 de

e"ad&ra acti"a p "3

Se &ti i#( :$: @ g$ :$:?@g ) :$:@@ g de e"ad&ra acti"ada para as /&estras 9?$ <: )?: respecti"a/ente1

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7igura 2 ! 7ermentaci'n de #arabe con Saccharomyces cerevisia, con trampa de agua para garanti-ar anaerobiosis

7igura 2&! :tapa de fermentaci'n

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7igura 2 ! ;espu$s de &2 horas de fermentaci'n

%estilación

Con e /osto -ina res& tante de a -er/entaci(n %are/os /icrodesti aci(n en &n e*&ipotradiciona de aboratorio1

Consiste en a separaci(n de &na /e#c a$ para n&estro caso interesa e etano $ s& p&ntode eb& ici(n es $< ;C así *&e con esto sabre/os a *&! te/perat&ra e/pe#are/os aobtener etano en e desti ado1

7igura 22! :tapa de ;estilaci'n

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7igura 23! ;eterminaci'n de porcenta#e de alcohol por picnometrAa

E í*&ido desti ado en os tres ensa)os se de,( en-riar %asta &na te/perat&ra de =: ;Cpara deter/inar e porcenta,e de etano por densidad e/p eando e /!todo depicn(/etro1 Para e ensa)o 9? e porcenta,e de etano -&e de @ 8$ e ensa)o <: eporcenta,e de etano -&e de 9:8 ) e ensa)o ?: e porcenta,e de etano -&e de 99 81

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PRACTICA INTEGRAL DE CURSOLaboratorio de Operaciones Básicas de IngenieríaAneHo %

Tabla &! Cronograma de %ctividades

ACTI.IDADES0esF 0a)o

7 ? @ 9: 99 9= 9<

9 97

9?

9 9 9@

=:

=9

==

=<

= =7

=?

= = =@

Aná isis pre i/inares

Acondiciona/iento de a/ateria pri/aF La"ado$troceado$ Secado$ /o ienda) ta/i#ado1

Caracteri#aci(n de a %arinade cáscara de naran,aF

&/edadDes igni-icaci(n de a %arinade cáscara de naran,a conNaO $ CaSO ) -i traci(n

idr( isis ácida con =SO) "apor a 9=7 ;C )'i traci(nDeter/inaci(n de a#&carestota es

Inoc& aci(n de a e"ad&ra )-er/entaci(n a co%( ica )'i traci(n

Desti aci(n - as%Escrit&ra de in-or/e -inade a practica integraS&stentaci(n de in-or/e-ina de a practica integra

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AneHo %

Tab a <1 C asi-icaci(n de as operaciones1OPERACIONES DESCRIPCIÓN

Operaciones preliminares- R$%$&%'- *$+$%%'- v /

Operaciones con sólidos yfuidos

- /+'$ & $ %%' $ m /%'$ / / $ m/+' / $ m '++/ !/

m/+' / $ ' %/ $&$ '$ / $+ $ 'm'$ /$ /f $ % + $ +' +/ $ /

& $+'m' $ .- T m' / & /m/g$ $' m / $& :% + .- C$ 'f g %' & $& %' $ +: ' /

+' / $ &$ ' &/ $f$% / $ f $ %$ :f g .- ;g' %' & % $ m/v'm'$ /

< +$ / $ $+ = ' / m$ ' $ ' &/ ' 'v/ m$%> '%/.

- D$% %' $& / &/ 'f$ $ %' $$ ' $ .

- ?'+ %' & $& + & :% + +'$ &$ ' .

Operaciones de trans erenciade masa y trans erencia de

calor

- *$% / %/ v$% 'v/ %/ $% / $< $" , & $ $ m' %' $ m $ '

$% m$ .- @x %%' +' /-+: ' / & + $+'m' %'

$ +'g ' / ' x' / $ / '/ +f /$ % +%'/.

- D' /+ %'/ $ '+ %'/ $ & %/ $g ' +%/ %$ %'/ $ $ $ $ +/ $ % 'v/ & +g & $< $ % % $ ' %' $+m $ ' + <'/+ g'%/.

- D$ '+ %' & + $& %' $ +/%/m&/ $ $ $ + m$ %+ , + %' $' $ A $ $+ $ /+.

Procesos unitarios

- ?$ m$ %' & + /< $ %' $ + m$ %+ $ $ '+ .

- * % 'B% %' / ' +' ' , %'$ / / $>%' / +f '%/ %/m& / $ %/ '%'/ $ $ $m&$ & $ '

$ $ m' < "/ /%+ v$.

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obtención de etanol a partir de cáscaras de naranja

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